结构化学习题集

5.23 试用前线轨道理论说明反应：

5.24 试用轨道对称守恒原理讨论己三烯环合反应对热与光的选择性. 习题6

不可能是基元反应。

6.1 写出B2H6和B3H9的styx数, 画出相应的结构图,并指出s, t, y, x字母的含义. 6.2 导出B4H10可能的styx数, 并写出对应的结构图. 6.3 根据式(6-11)求出B5H11, B6H10 可能的异构体数目.

6.4 金属团簇M5(M=Li, Na, K)有21种异构体, 试画出它们的拓扑结构. 6.5 计算下列各团簇的价电子数, 并预测它们的几何构型: Sn44-, Sn3Bi2, Sn3Bi3+, Sn5Bi4

6.6 试用12个五边形和8个六边形构成C36笼的结构.

6.7 [CO(NH3)6]2+是高自旋络合物，但在空气中易氧化成三价钴络合物[CO(NH3)6]3+,变成低自旋络合物，试用价键理论或晶体场理论来解释，看哪种比较合理。

6.8 Ni2+的低自旋络合物常常是平面正方形四配位的结构，高自旋络合物则都是四面体场结构，试由价键理论或晶体场理论来解释。

6.9 对于电子组态位d4的八面体过渡金属离子配合物，试计算： ⑴分别处在高、低自旋基态时的能量；

⑵当高、低自旋构型具有相同能量时，电子成对能P和晶体场分裂能10Dq的关系。

6.10 配合物[CO(NH3)4Cl2]只有两种异构体，若此络合物为正六边型构型有几种异构体？若为三角柱型时，又有几种异构体？那么到底应是什么构型？

6.11 将C2H6和C2H4通过AgNO3溶液，能否将它们分开？如果能分开，简要说明微观作用机理。 6.12 在八面体配合物中dx2-y2和dxy轨道哪个能量高？试用分子轨道理论说明其原因。 6.13 卤素离子，NH3，CN-配位场强弱次序怎样？试从分子轨道理论说明其原因。 6.14 硅胶干燥剂中常加入COCl2(蓝色)，吸水后变为粉红色，试用配位场理论解释其原因。

6.15 尖晶石的化学组成可表示为AB2O4,氧离子紧密堆积构成四面体孔隙和八面体孔隙，当金属离子A占据四面体孔隙时，称为正常的尖晶石；而A占据八面体孔隙时，称为反式尖晶石，试从配位场稳定化能计算结果说明NiAl2O4是何种尖晶石结构。

6.16 试画出三方柱型配合物MA4B2的全部几何异构体。

6.17 判断下列络离子是高自旋还是低自旋，画出d电子的排布方式，说明络离子的磁性，计算晶体稳定化能。 Mn(H2O)62+，Fe(CN)64-，CO(NH3)63+，FeF63-

6.18 作图示出[PtCl3(C2H4)]+离子中Pt2+和C2H4间的化学键的轨道叠加情况并回答： ⑴Pt2+和C2H4间化学键对C-C键强度的影响。

－

⑵[PtCl3(C2H4)]是否符合18电子规律？解释其原因。 6.19 解释为什么大多数Zn

２＋

的络合物都是无色的？

6.20 试画出N2和CO与过渡金属配合物的成键轨道图形。 6.21 作图给出下列每种配位离子可能出现的异构体 ⑴[Co(en)2Cl2] +

⑵[Co(en)2(NH3)Cl] 2+ ⑶[Co(en)(NH3)2Cl2] +

6.22 许多Cu2+的配位化合物为平面四方型结构，试写出Cu2+的d轨道能级排布及电子组态。

6.23 [Ni(CN)4]2-是正方形的反磁性分子，[NiCl4]2-是顺磁性离子（四面体型），试用价键理论或配位场理论解释之。 6.24 Ni(CO)4是个毒性很大的化合物

⑴试根据所学的知识说明其几何构型； ⑵用晶体场理论写出基态的电子理论； ⑶能否观察到d-d跃迁谱线？为什么？

6.25 写出羰基化合物Fe2(CO)6(μ2-CO)3的结构式，说明它是否符合18电子规则。已知端接羰基的红外伸缩振动波数为1850－2125cm-1，而桥式羰基的振动波数为1700－1860cm-1，试解释原因。 6.26 用18电子规则(电子计数法)推测下列分子的几何结构:

(1)V2(CO)12 (2) Cr2(CO)4Cp2 (3) [ Mo6(μ3-Cl)8Cl6]2- (4) [Rh6C(CO)15]2-

6.27 水和乙醚的表面能分别为72.8和17.1×10-7J﹒cm-2, 试解释两者存在如此大差异的原因.

6.28 20°C的邻位和对位硝基苯酚, 在水中与苯中的溶解度之比, 分别为0.39和1.93, 试用氢键说明差异原因. 习题7

7.1 判断下列点是否组成点阵？

7.2 试从右边图形中选出点阵结构。

7.3 从下面点阵结构标出晶面指标（100），（210），（1

0），（230），（010），每组面用`3条相邻直线表示。

7.4 晶轴截距为（1）2a，2b，c (2)2a，-3b，2c （3）a，b，-c的晶面指标是什么？ 7.5 画出一个正交晶胞，并标出（100），（010），（001），（011）和（111）面。 7.6 一立方晶胞边长为432 pm，试求其（111），（211）和（100）晶面间距。

7.7 试证明在正交晶系，晶面间距 计算公式为

在立方晶系上式简化为：

7.8 已知金刚石立方晶胞参数 a = 356.7 pm，写出其中碳原子的分数坐标，并计算C-C键键长和晶体密度。 7.9 为什么14种Bravais格子中有正交底心而无四方底心？ 7.10 为什么有立方面心点阵而无四方面心点阵，请加以论述。

7.11 下面所给的是几个正交晶系晶体单位晶胞的情况。画出每种晶体的布拉威格子。 （1）每种晶胞中有两个同种原子，其位置为（0,

,0）；（

,0,

）。

, ,

,

+ z）；（0,0,

,

）；（

+ z）。

,

,

）。 ）；

（2）每种晶胞中有4个同种原子，其位置为（0,0, z）；（0, （3）每种晶胞中有4个同种原子，其位置为（x,y, z）；（

,

, z）；（0, , z）；（

（4）每种晶胞中有两个A原子和两个B原子，A原子位置为（ （

,

,0）。

,0 ,0）；（0, ），B原子位置为（0 ,0,

7.12 已知CaO为立方晶系，晶胞参数为 a = 480 pm ，晶胞内有4个分子，试求CaO晶体密度。 7.13 金属钨的粉末衍射线指标如下：110，200，211，220，310，222，321，400 ……

（1） 试问钨晶体属于什么点阵形式？

（2） X射线波长为154.4pm, 计算晶胞参数.

7.14 CaS晶体（密度为2.58g/cm3）已由粉末法证明晶体为立方面心点阵，试问以下哪些衍射指标是允许的 （1） 100，110，111，200，210，211，220，222？ （2） 计算晶胞边长。

（3） 若用CuKα辐射（λ= 154.18 pm），计算最小可观测Bragg角。

7.15 四氟化锡（SnF4）晶体属四方晶系（空间群I4/mmm），a = 404 pm，c = 793 pm，晶胞中有2个分子，原子各占据以下位置：Sn (0,0,0； , , )，F(0, ,0； ,0,0；0,0,0.237；0,0, （1）画出晶胞简图；

（2）计算Sn-F最近距离以及Sn的配位数。

)。

7.16 试用结构因子论证：具有面心点阵晶体，衍射指标h、k、l奇偶混杂时，衍射强度为零。 7.17 论证具有体心点阵的晶体，衍射指标 h + k + l = 奇数时，结构振幅

。

7.18 硅的晶体结构与金刚石同属A4，用X射线衍射测的晶胞参数a = 543.089 pm密度测定为2.3283 g/cm3，计算Si的原子量。

7.19 在直径为57.3 mm的照相机中，用Cu靶 射线拍摄金属铜的粉末图，根据图上得到的八对粉末线的2L值，试计算下表各栏数值，求出晶胞参数，确定晶体的点阵形式。

Sin2θ h*2+k*2+l*2 h* k* l* 线号 1 2 3 4 5 6 7 8 2L/mm 44.0 51.4 75.4 90.4 95.6 117.4 137.0 145.6 θ（度） 7.20 四硼酸二钠的一种晶型属单斜晶系，晶胞参数：a = 1185.8 pm，b = 1067.4 pm，c = 1219.7 pm， 密度为1.713g/cm3。该晶体是否含水？若含水，其水含数为多少？

。测得其

7.21 用X射线测得某正交硫晶体（S8）晶胞参数为：a = 1048 pm，b = 1292 pm，c = 2455 pm，密度为2.07g/cm3，S的相对原子质量为32.0

（1）计算晶胞中S8分子数目；

（2）计算224衍射线的Bragg角θ。

7.22 核糖核酸酶-S蛋白质晶体，单胞体积为167nm3，胞中分子数为6，密度1.282g/cm3，若蛋白质在晶体中占68%（质量），计算蛋白质相对分子量。

7.23 萘晶体属单斜晶系, 晶胞内有2个分子, 晶胞参数为a:b:c=1.377:1:1.436, β=122°49′,比重1.152, 计算晶胞大小. 习题8

8.1 已知金属 Ni为A1型结构，原子间最近接触距离为249.2pm试计算： （1）Ni立方晶胞参数;

（2）金属 Ni 的密度（以g×表示）;

（3）画出(100),(110),(111)面上原子的排布方式。

8.2 已知金属钛为六方最密堆积结构，金属钛原子半径为146pm，试计算理想的六方晶胞参数。 8.3 证明A3型六方最密堆积的空间利用率为74.05%。 8.4 计算A2型体心立方密堆积的空间利用率。